Deneysel kolon anastomozu modelinde adipoz doku mezenkimal kök hücre ve sildenafil sitrat uygulamasının etkilerinin karşılaştırılması

Abstract

Giriş ve Amaç: Gastrointestinal sistem cerrahilerde intestinal anastomozlar önemli bir yer tutmaktadır. Sıkça karşılaşılan komplikasyon olan anastomoz kaçakları ciddi mortalite ve morbiditeye sebep olmaktadır. Anastomoz kaçak oranını minimum seviyeye indirmek; mortalite ve morbidite oranını ve bunların sağlık sistemine getirmiş olduğu yükü azaltacaktır. Literatürde bu amaçla yapılan, intestinal sistemde yara iyileşmesine katkı sağlayabileceği düşünülen çeşitli yöntemleri araştıran birçok çalışma vardır. Özellikle son yıllarda kök hücrenin yara iyileşmesine katkıları üzerinde çalışmalar yoğunlaşmış olup, kolon anastomozu iyileşmesine etkisi ile ilgili kısıtlı sayıda çalışma mevcuttur. Sildenafil sitratın da kolon anastomozu iyileşmesine etkisi ile ilgili çok az çalışma yapılmasının yanında kök hücre ve sildenafil sitratın birlikte uygulandığı çalışma bulunmamıştır. Bu nedenle çalışmamızda kolon anastomozu iyileşmesine kök hücre ve sildenafil sitrat uygulamalarının etkilerini inceledik.Gereç ve Yöntem:Çalışmamızda Wistar-Albino cinsi 44 adet rat kullanıldı. Bu ratlardan dördü mezenkimal kök hücre elde edilmesi amacıyla kullanıldı. Diğer 40 rat randomize olarak her biri 10'ar rattan oluşan 4 eşit gruba ayrıldı: Grup 1; Kontrol, Grup 2; Sildenafil Sitrat, Grup 3; Kök Hücre, Grup 4; Kök Hücre+Sildenafil Sitrat. Tüm ratlar uygun koşullar sağlanarak planlanan günde aynı cerrah tarafından opere edildi. Operasyonda tüm ratlarda inen kolon kesilerek her iki ucu arasında tek kat anastomoz yapıldı. Sildenafil Sitrat uygulaması yapılacak gruplara operasyon iki gün öncesinden beş gün sonrasına kadar her gün, günde bir defa 10 mg/kg/günsildenafil sitrat oral yoldan verildi. Kök hücre uygulanacak gruplarda ise operasyon esnasında anastomoz hattında her iki kolon ucuna eşit olacak şekilde subserozal 0,1 ml, toplamda 0,2 ml kök hücre enjekte edildi. (Her 0,1 ml'de 4x105 kök hücre mevcut). Tüm ratlar post-operatif beşinci günde sakrifiye edilerek ratların karın içi yapışıklıkları, anastomoz patlama basınçları, anastomoz kaçağı durumu, anastomoz bölgesindeki reepitelizaasyon, nötrofil lökosit infiltrasyonu, nekroz yoğunluğu, makrofaj yoğunluğu, yara dudakları arasındaki mesafe, granülasyon dokusu kalınlığı histopatolojik olarak, anastomoz yapılan dokudaki hidroksiprolin, miyeloperoksidaz, nitrik oksit, tümör nekroz faktör-α, vasküler endotelyal büyüme faktörü miktarı biyokimyasal olarak değerlendirildi.Bulgular: Anastomoz patlama basınçları açısından gruplar arasında anlamlı farklılık saptanmadı (p:0,52). Kök hücre uygulanan gruplarda anastomoz kaçağı gözlenmezken diğer gruplarda anastomoz kaçakları görüldü. Karın içi yapışıklık açısından anlamlı fark izlendi (p:0,043). Kontrol grubunda, kök hücre uygulaması yapılan iki gruptan (Grup 3 ve 4) da daha ileri düzeyde yapışıklık izlendi. Hidroksiprolin ve TNF-α düzeyleri açısından gruplar karşılaştırıldığında kök hücre uygulaması yapılan iki grupta (Grup 3 ve 4) da diğer iki gruptan (Grup 1 ve 2) daha yüksek oranda hidroksiprolin ve TNF-αdüzeyi saptanmış ve istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p:0,001) Sildenafil sitrat uygulamasının anlamlı bir etkisi saptanmamıştır. Nitrik oksit düzeyi gruplar arasında anlamlı olarak farklı bulunmuş olup (p:0,01) hem kök hücre hem de sildenafil sitrat uygulanan Grup 4'te ölçülen miktar diğer üç gruptaki değerden fazla izlenmiştir. VEGF düzeyi hiçbir grupta ölçülebilecek düzeyde saptanmamıştır. Miyeloperoksidaz düzeyi gruplar arasında anlamlı farklı bulundu (p:0,001), Grup 4'te en yüksek, Grup 2'de en düşük düzeyde ölçüldü. Histopatolojik değerlendirmede reepitelizasyon en iyi sadece sildenafil sitrat uygulanan Grup 3'te izlendi (p:0,001). Nekroz miktarı, PMNL infiltrasyonu ve granülasyon dokusu kalınlığı en düşük Grup 3 ve Grup 4'te izlenmiştir (her biri için p:0,001). Makrofaj yoğunluğu en düşük Grup 2 ve Grup 3'te izlendi (p:0,001). Yara dudakları arasındaki mesafe en az Grup 3'te, en fazla Grup 1'de ölçüldü (p:0,001).Sonuç:Çalışma sonucunda kolon anastomozlarında mezenkimal kök hücre uygulamasının yara iyileşmesine olumlu katkı sağladığını düşünmekteyiz. Sildenafil sitrat uygulamasının ise kolon anastomozunda yara iyileşmesine olumlu veya olumsuz etkisinin aydınlatılabilmesi için daha ileri çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.Anahtar Kelimeler: Kök hücre, Sildenafil sitrat, Kolon anastomozu, Yara iyileşmesi.

Introduction and Purpose: Colon anastomoses play an important role in gastrointestinal system surgery. Anastomotic leakage, which is a common complication, causes serious mortality and morbidity. Minimizing the rate of anastomotic leakage will reduce the mortality and morbidity rate and their burden on the health system. There are many studies in the literature investigating various methods that may contribute to wound healing in the intestinal tract. There are many studies about the effects of stem cells to wound healing while there are only a limited number of studies on the effects of colonic anastomosis. In addition to the few studies on the effect of sildenafil citrate on colon anastomosis healing, no studies have been performed in which stem cell and sildenafil citrate are applied together. For this reason, we investigated the effects of stem cell and sildenafil citrate applications on colon anastomosis healing.Materials and Methods:In this study, 44 Wistar-Albino rats were used. Four of these rats were used to obtain mesenchymal stem cells. The other 40 rats were randomly divided into 4 equal groups, each consisting of 10 rats: Group 1; Control, Group 2; Sildenafil Citrate, Group 3; Stem Cell, Group 4; Stem Cell + Sildenafil Citrate. All rats were operated by the same surgeon on the scheduled day with appropriate conditions. Descending colon was cut in all rats and single-layer anastomosis was performed between both ends. Oral sildenafil citrate treatment was applied once daily to 10 mg/kg/day for two days before the operation and five days after the operation.In the stem cell groups, 0,1 ml of subserosal and 0,2 ml of total stem cells were injected during operation. (4x105 stem cells per 0,1 ml). All rats were sacrificed on postoperative fifth day, intraabdominal adhesions of rats, anastomosis bursting pressures, anastomosis leakage, reepithelization, neutrophil leukocyte infiltration, necrosis density, macrophage density, distance between wound lips, granulation tissue thickness, hydroxyproline, myeloperoxidase, nitric oxide, tumor necrosis factor-α and vascular endothelial growth factor were evaluated.Results:There was no significant difference between the groups in terms of anastomosis burst pressures (p:0,52). Anastomotic leakage was not observed in the stem cell groups whereas anastomotic leakage was observed in the other groups. Significant difference was observed in terms of intraabdominal adhesion (p:0,043). In the control group, a better adhesion was observed in the two groups treated with stem cells (Group 3 and 4). When hydroxyproline and TNF-α levels were compared, hydroxyproline and TNF-α levels were found to be higher in two groups treated with stem cells (Group 3 and 4) than in the other two groups (Groups 1 and 2) and the difference was statistically significant (p:0,001). There was no significant effect of sildenafil citrate administration. Nitric oxide levels were found to be significantly different between the groups (p:0,01). The amount measured in Group 4 treated with both stem cell and sildenafil citrate was higher than that of the other three groups. VEGF levels were not studied in any group. Myeloperoxidase levels were significantly different between the groups (p:0,001), the highest in Group 4 and the lowest in Group 2. The best reepithelialization was observed in Group 3 (p:0,001). The amount of necrosis, PMNL infiltration and granulation tissue thickness were lowest in Group 3 and Group 4 (p:0,001 for each). Macrophage density was lowest in Group 2 and Group 3 (p:0,001). The distance between the wound ends was minimum in Group 3 and at maximum in Group 1 (p:0,001).Conclusion:As a result of this study, we think that mesenchymal stem cell application in colon anastomoses contributes to wound healing positively. Further studies are necessary to clarify the positive or negative effects of sildenafil citrate administration on wound healing in colon anastomosis.Keywords: Stem cell, Sildenafil citrate, Colonic anastomosis, Wound healing.